“长征五号”火箭大容量调频遥测系统研制
2021-09-25张佳宁徐林丰
林 敏,张佳宁,徐林丰,祝 伟,任 宁
(北京宇航系统工程研究所,北京 100076)
引 言
“长征五号”(CZ-5)运载火箭作为中国新一代大型运载火箭,采用全新的三型发动机及5 m大直径箭体结构[1],对飞行遥测的需求从中国在役火箭的遥测码率最大4 Mbps提高到了15 Mbps。基于中国航区测控能力和建设规划,2005年“长征五号”运载火箭预发展阶段,首次提出了10 Mbps与5 Mbps双点频高码率调频遥测数据综合与信道传输方案,大幅提高了中国运载火箭的测量能力。
10 Mbps高码率调频遥测技术的首次工程应用,面临无线信道传输距离下降与箭上基带数据可靠综合两方面难题,是“长征五号”运载火箭立项以来的十大关键技术之一。经过10年的关键技术攻关与工程应用研制,于2016年11月,在“长征五号”运载火箭首飞中,10 Mbps高码率调频遥测系统得到了全面验证。
1 国内外运载火箭遥测技术现状
调频遥测体制是一种非相干检测系统,与调相体制相比,具有很强的抗火焰、抗衰落、抗射频系统相位非线性与群路幅度非线性产生的交叉干扰的能力[2]。因此,PCM-FM调频遥测体制一直是国内外运载火箭遥测的主要手段[3]。
国外大型运载火箭采用以PCM-FM为主,多种调制体制并存的遥测体制。以日本H-ⅡA火箭为例,箭上共装有3套遥测,兼容1~5 Mbps码率传输容量;以“阿里安5”(Ariane 5)运载火箭为例,箭上共装有2套遥测,均为PCM-FM体制,遥测总容量约1~4 Mbps[4]。
中国运载火箭遥测技术发展经历了引进、仿制、独立研制、提高发展四个阶段。从90年代开始,在频率与体制上采用了IRIG106推荐的标准S波段PCMFM调频遥测体制[5],逐步与国际遥测接轨形成了技术成熟、性能可靠的运载火箭遥测体系。……
